发现类星体引发强烈物质海啸,能量是伽马射线暴100万倍

当地球上,当海底发生强力地震时可能引发海水剧烈起伏向陆地推进,形成可怕的海啸;在宇宙中,当能释放异常可怕能量的类星体活跃时,也会引发强烈的向外物质流,最近哈勃太空望远镜便发现宇宙中迄今为止最强大的向外物质流,对类星体所在的星系造成严重破坏。

对地球来说,类星体(quasar)是离我们极遥远的天体,散发出异常可怕的能量,中心包含一个质量可能达太阳数十亿倍的超大质量黑洞,当黑洞吞噬物质时,热气体摩擦发出强烈辐射进而形成类星体;黑洞附近辐射压所驱动的风会将物质推离星系中心,形成向外物质流(outflow),其速度高达光速的百分之几。

维吉尼亚理工大学天文学家Nahum Arav表示,这种向外物质流于千万年内所产生之能量,是伽马射线暴的100万倍,推动着数百万倍太阳质量的物质;而这股热气流像狂风般扫过星系盘面,也顺边将原本用来形成新恒星的物质吹走,进而导致恒星形成过程停摆。

现在,由维吉尼亚理工大学与太空望远镜科学研究所(Space Telescope Science Institute)组成的团队,利用哈勃太空望远镜的宇宙起源频谱仪(Cosmic Origins Spectrograph,COS),发现了迄今为止宇宙中最强大的向外物质流,速度于3年内从每小时6,920万公里提升至每小时约7,400万公里,直接将气体与尘埃推到比以前认为还要遥远的距离之外,几乎对整个星系造成严重破坏。

当这场宇宙大海啸猛烈撞击星际物质时,物质流前端温度飙升至数十亿度,主要在X射线波段发出强光,但最后弥漫至整个光谱范围内都发光(包括可见光、红外光),如果我们有幸在安全距离之外目睹,将观赏到一片辉煌的宇宙烟火秀。

研究表明,如此强大的类星体向外物质流在早期宇宙中应该普遍存在,可以解释一些重要的宇宙学难题,比如为什么天文学家在宇宙中观察到的大型星系这么少、为什么星系的质量与其中心黑洞质量存在关联性。

数十年来,理论物理学家与天文学家都知道,有一些物理过程会阻止大型星系中恒星的形成,但该过程本质一直是个谜,现在将观测到的强烈向外物质流纳入模拟,将帮助科学家解决研究星系进化时的阻碍。

这些结果于今年3月发布在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)一系列论文中。

(首图来源:NASA)

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